可靠度工程 Reliability Engineering

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1 可靠度工程 Reliability Engineering
一、定義 二、一些常用之可靠度名詞 三、可靠度與其它專業領域之關係

2 可靠度工程定義 1. The quality or state of being reliable-suitable or fit to be relied on. Trustworthy. (Dictionary) 2. A science to achieve a desired (usually numerical) reliability goal; to prevent failure and performance degradation (General). 3. A technical service and monitoring effort to achieve a reliable product; usually involves some 30 or more “Creation” and “Assurance” activities (Ball and Bonis). 4. A product characteristic which can be built into a product by means of deliberate control efforts in all phases of conception, design and manufacturing and field use (ASQC reliability training text).

3 可靠度工程定義 5. The probability a unit will perform its intended function for a specific period of time (MIL-STD-721B). 6. 所謂可靠度是指特定產品在給定之操作環境及條件下，能成功的發揮其應有功能至一給定時間之機率。設給定的時間為T，以數學式表示可靠度之形式為：

4 可靠度名詞 1. 可靠度曲線：將在各時刻之可靠度繪製於直角座標所得到之曲線。 t R(t) 1

5 可靠度名詞 2. 失效時間分配 2.1 產品之失效時間之機率分配 (pdf) 稱之，常以 f(t)表示
2. 失效時間分配 2.1 產品之失效時間之機率分配 (pdf) 稱之，常以 f(t)表示 2.2 常用於可靠度分析之失效時間分配有指數分配、韋氏分配、常態分配及對數常態分配。其中以指數分配及韋氏分配最為有名。

6 可靠度名詞 2. 失效時間分配 指數分配：f(t) ~ E(θ) 韋氏分配：f(t) ~ W(θ)

7 可靠度名詞 3. 瞬時失效率 (hazard rate) 3.1 在單位時間內，失效件數對系統內之存活件數之比例稱之。常以函數h(t)表示。
3.2 可靠度、失效時間與失效率之間的關係：

8 可靠度名詞 4. 常用失效時間分配之可靠度 指數分配 韋氏分配

9 可靠度名詞 5. 失效率之型態 遞減型：隨使用時間增加而減少者，以韋氏分配為例，β<1 者屬之。
穩定型：不隨使用時間增加而改變者，以韋氏分配為例，β=1 者屬之；此時韋氏分配等於指數分配。 遞增型：隨使用時間增加而增加者，以韋氏分配為例，β>1 者屬之。

10 可靠度名詞 6. 平均失效間隔時間（MTBF: Mean Time Between Failure） MTBF =
R(MTBF) = 。

11 可靠度名詞 7. 浴盆曲線（Bath-tub Curve）：失效率函數由遞減、穩定及遞增型所構成者。 t h(t) 遞減 穩定 遞增
嬰兒期 可用期 老年期

12 可靠度與其它專業領域之關係 （一）可靠性工程與品質管制之差異 在設計過程，可靠性工程比品質管制投入更多之心力。
在測試方面，可靠度乃探討產品在運轉一段時間之後的品質特性，而品質管制乃強調瞬間的品質特性。 通常高階管理人員較重視可靠度，中低階管理人員較重視品質特性。 可靠度強調產品之整個壽命週期之保證 可靠性工程之核心工作在於產品規格。 可靠性工程類似全面品質管制， 必須面面俱到。

13 可靠度與其它專業領域之關係 （二）影響可靠性之環境因素

14 可靠度與其它專業領域之關係 （三）設計的可靠性 產品之可靠性決定於設計階段。
產品之可靠性必須由設計團隊共同負責，包括設計、製造、品管、採購等專家。 製造過程只能依設計之可靠性來滿足其特性，並無法透過製程來提昇可靠度水準。 品質管制措施，只能依現有的製程水準控制在穩定的狀態，它也無法提昇可靠度水準。

15 可靠度與其它專業領域之關係 （四）可靠性管理
1. 可靠性乃探討整個產品壽命週期之特性，因此需從設計、製造、銷售、使用及報廢的整個週期加以管理。 2. 應從壽命週期成本分析的觀點來設計產品之可靠度。 3. 影響可靠度的因素，包括人、材料、製造方法、使用環境等，所以應從整體的系統環境來設計和管理可靠度。

16 （四）可靠性管理 3. 產品壽命週期管理 3.1 產品壽命週期 (Life Cycle)
所謂產品壽命週期是指從研發起算，以至生產、購入、正常運轉，到最後予以淘汰之期間。 3.2 產品壽命週期成本 是一種衡量產品成本的方法，主要用於設備投資分析之比較用。一般而言，產品壽命週期成本包括：取得成本、裝置成本、運轉成本、後勤支援成本、報廢處理成本（可正可負）。

17 可靠度與其它專業領域之關係 （五）產品測試 產品之可靠度必須透過測試方能知曉。 測試過程可分為系統測試、零件測試和系統模擬。

18 可靠度與其它專業領域之關係 （六）可靠性和人體工學（人因工程） 人造人用。 物役人 → 物役於人 → 人機系統觀。
人機介面觀：速度、適度、確度。

19 （七）可靠度系統工程 高階管理人員之意念 認知顧客意圖 認知環境因素 可靠度設計 初期可靠度分析 設計變更 簡化設計 修改設計 成本效益分析
零件選用與分系 加速壽命試驗 更新設計 驗證設計可靠度 失效特徵與效應分析 失效排除和修改設計 設計驗證與審核 環境測試 零件選用與分析 零件降級使用及預燒 （七）可靠度系統工程

20 （七）可靠度系統工程 承前頁 最終設計 規格確定 繪圖 零件取得 開始生產 組合檢驗 錯誤 ? 錯誤分析 校正 繼續生產 可靠性驗證 出廠
是 否 （七）可靠度系統工程